稀疏数组的应用

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#java #算法 #数据结构

本文介绍稀疏数组的概念及其应用场景，通过实例演示如何将一个大型数组转换为稀疏数组以节省存储空间，并展示如何从稀疏数组还原原始数据。

稀疏数组

什么是稀疏数组？

当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。

稀疏数组的处理方式是：

记录数组一共有几行几列，有多少个不同值
把具有不同值的元素和行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序的规模

用稀疏数组存储棋盘上的棋子：

public class ArrayDemo08 {
   public static void main(String[] args) {
      //1.创建一个二维数组 11*11  0：没有棋子，  1：黑棋  2：白棋
      int[][] array1=new int[11][11];
      array1[1][2]=1;
      array1[2][3]=2;
      //输出原始的数组
      System.out.println("输出原始的数组");
      for (int[] ints : array1) {
         for (int anInt : ints) {
            System.out.print(anInt+"\t");
         }
         System.out.println();
      }
      System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
      //转换为稀疏数组来保存
      //获取有效值的个数
      int sum=0;
      for (int i = 0; i <11; i++) {
         for (int j = 0; j < 11; j++) {
            if(array1[i][j]!=0){
               sum++;
            }
         }
      }
      System.out.println("有效值的个数："+sum);

      //2.创建一个稀疏数组
      int[][] array2=new int[sum+1][3];
      array2[0][0]=11;
      array2[0][1]=11;
      array2[0][2]=sum;
      //遍历二维数组，将非零的值，存放稀疏数组中
      int count=0;
      for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
         for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
            if(array1[i][j]!=0){
               count++;
               array2[count][0]=i;
               array2[count][1]=j;
               array2[count][2]=array1[i][j];
            }
         }
      }
      //输出稀疏数组
      System.out.println("稀疏数组");
      for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
         System.out.println(array2[i][0]+"\t"
                 +array2[i][1]+"\t"
                 +array2[i][2]+"\t");
      }
      System.out.println("~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~");
      System.out.println("还原");
      //1.读取稀疏数组的值
      int[][] array3=new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
      //2.给其中的元素还原它的值
      for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
         array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];
      }
      //3.打印
      //输出还原的数组
      System.out.println("输出原始的数组");
      for (int[] ints : array3) {
         for (int anInt : ints) {
            System.out.print(anInt+"\t");
         }
         System.out.println();
      }
   }
}